DZ-13型連續退火大拉機齒輪箱零件磨損原因分析與修複

2012-11-14

作者：李忠
（金川電線電纜廠）
　　摘（zhāi）　要：DZ-13型連續退火大拉（lā）機是我廠生產電線電纜銅線芯的主要設備之一，該設備采用了日本生產製造的軸承和台灣加工處理過（guò）的齒輪、軸等備件，經過四年的生產運行，設備出現了運轉噪音過大和潤滑係統密封泄漏等故障，針對以上問題，我們對該設備進行了檢修。在本次檢修工作中（zhōng），我與生產廠家技術人員共同對設備出現的故障問（wèn）題進行了分析和認（rèn）真維修處理，對該設備潤滑、密封（fēng）及備件質量（liàng）有了更深刻認識，以下是本次維修中故障原因的分析及維修（xiū）中采取的一些措施（shī）的總結。
　　關鍵詞：故障；磨損；密（mì）封；修複
　　一、密封失效原因分析
　　在本（běn）次檢修，我（wǒ）仔細測繪和（hé）分析（xī）了備件（jiàn）的具體損壞程（chéng）度，也認真做了分析研究，我認為“潤滑嚴重失效”是造成設備備件嚴重磨損的主要技術原因（yīn）。主要表現在以下（xià）幾個方（fāng）麵：
　　1、油液嚴重變質
　　在本次檢修中，當打開箱體時，箱體（tǐ）內壁積垢達8mm以上，底部沉積雜質達（dá）30mm以上，油液顏色發黑，並混有大量拉絲液和銅粉、鐵屑等雜質。這樣的（de）潤滑油已經完全沒有了（le）潤滑效果，相反，大量的（de）雜質和乳液反而增大（dà）了備件的磨損和鏽蝕。
　　2、油泵非正常工作
　　在試車時，我們發現供油壓力閥長期損壞。由於油管堵塞，油液不能暢通，當油液（yè）壓力過大時，發生自然溢流，為了不發生溢流，有能正常開機（jī），有人（rén）就將閥用膠布（bù）包裹，使電氣（qì）係統采樣為（wéi）油液（yè）壓（yā）力正常信號，這樣也能（néng）正常開機。但油管內幾乎沒有油，潤滑隻能靠齒輪飛（fēi）濺潤滑。
　　3、密封失效
　　由於油封及軸心磨損嚴重造成密封破壞，從而導致拉（lā）絲液流入齒輪箱形成混（hún）合溶（róng）液，這樣一來引起箱體內（nèi）零件生鏽，並降低齒（chǐ）輪（lún）油的潤滑性能（néng）。
　　二、零件磨損原因分析（xī）
　　1、齒輪軸磨損的原因
　　在工作（zuò）時，齒輪軸表麵要承受很大壓力和很高的滑（huá）動摩擦速度，而且軸與齒輪連接處散熱效果（guǒ）較差，各軸頸表麵易（yì）遭受（shòu）磨料磨損。因此，大拉（lā）機在大修中必須對齒輪軸進行檢驗，查明磨損情況，並進行正確的修理，保證齒輪軸所要（yào）求的疲勞強度和耐磨性。
　　齒輪軸軸頸表麵的磨損是不均勻的，主（zhǔ）軸頸與齒輪內孔的徑向磨損主要呈橢圓形，且其Z大磨損部位（wèi）相互對應，即各主軸頸的Z大磨損處靠近齒輪內孔磨損嚴重一側；而齒輪內孔磨損嚴重一側的Z大磨損處也是靠近主軸頸一側。齒輪軸軸頸沿軸向還有錐形磨損。
　　軸頸的橢（tuǒ）圓形磨損是由於作用於軸頸上的力沿圓周方向分布不（bú）均勻引起的（de）。大拉機工作時，齒輪軸頸所受的綜合作用力始終（zhōng）作用在連杆軸頸的內側，方向沿曲軸半（bàn）徑向外，造成連杆軸頸內側磨損Z大，形成橢（tuǒ）圓形。齒輪軸軸頸產生錐（zhuī）形磨損的原因是由於通向齒輪的油道是（shì）傾斜的，當齒輪軸回轉時，在離心力的作用下，潤滑油中的銅泥雜質偏積在齒輪軸軸頸（jǐng）的一側，加速了該側（cè）軸（zhóu）頸的（de）磨損（sǔn），使齒輪軸軸（zhóu）頸的磨損呈錐形。此（cǐ）外，齒（chǐ）輪（lún）軸彎曲、齒輪中（zhōng）心與齒（chǐ）輪軸中心線不垂直等原因，都會使軸頸沿軸向受力不均，而使磨損偏斜。
　　齒輪（lún）軸軸（zhóu）頸的磨損呈橢圓形，主要（yào）是由於受（shòu）到齒輪軸、齒輪離（lí）心力的影響，使靠近齒輪軸軸頸的一側（cè）與軸承（chéng）產生的（de）相對磨（mó）損較大。
　　此外，軸頸（jǐng）表（biǎo）麵還出現（xiàn）了擦傷與燒傷。擦傷主要是由於機油不清潔，其中（zhōng）大量混入（rù）銅雜質在（zài）軸（zhóu）頸表麵刻劃引起的。軸頸表麵的燒傷是由（yóu）於齒輪（lún）發熱引（yǐn）起的，主要是由於潤滑不足、機油（yóu）太髒、油（yóu）路阻（zǔ）塞等原因造成的（de）。
　　三、零件的修複
　　1、齒輪軸的修複
　　一般來說，軸頸直（zhí）徑在80mm以下，圓度及圓柱度誤差超過0.025mm；或軸頸直徑在80mm以上。圓度及圓柱度誤差超過（guò）0.04 mm的軸，均應按規（guī）定尺寸進行修磨，或進（jìn）行（háng）振動堆焊、鍍鉻、鍍鐵後再磨削（xuē）至規定購尺才或修理（lǐ）尺寸（cùn）。
　　由（yóu）於我廠加工設備所（suǒ）限，我們（men）采用（yòng）了車床磨削齒輪軸軸頸（jǐng）的修複方式。磨削是在軸校正（zhèng）的基礎上進行的。齒輪軸的磨削除（chú）了軸頸表麵尺寸精度和表麵（miàn）粗糙度符合技術要求外，還必須達到（dào）形位公差的要求：磨削齒輪軸時，必須保證主軸頸和齒輪各軸心線的同軸度及兩軸心線間的（de）平行度（dù），限製半徑誤差（chà）。並保證齒輪軸軸頸相互位置夾角的精度。齒輪軸的磨削通常是在專用的外圓磨床上進行的。
　　由於齒輪軸頸磨損不均勻，一般磨削後齒輪（lún）軸要使整個齒輪軸的質量中心處（chù）於曲軸主軸頸中（zhōng）心線上，這樣可以保證齒輪安裝平衡，運轉時不會附加動（dòng）載荷。因此，在齒輪軸頸磨削時，應（yīng）盡量減少保證吃刀均勻，保證同位齒輪軸軸頸軸心（xīn）線的同軸度誤差不大於±0.10mm，這樣才能保證齒輪軸運轉中的平（píng）衡。
　　2、齒輪（lún）軸密封擋圈處嚴重磨損後的修複
　　由於大拉機齒輪軸密封擋圈處磨損嚴重，磨削法無法修複，修複即使效果也較差（chà），所以我采取車床修複後，對密封圈壓蓋（gài）結構工藝尺寸進（jìn）行了改動，將擋圈厚度減（jiǎn）小4mm，這（zhè）樣密封圈就讓開了過去的磨損表麵，重新達到密封尺寸工藝要求（qiú）。
　　3、軸承孔的處理
　　軸承孔（kǒng）的位置被軸承磨大了0.15mm，我們采用了工業（yè）修補劑修複的方法進行了修複。
　　4、潤滑係統修複
　　我們對潤滑管路進行了徹底疏通和更換。並修複了供（gòng）油泵和壓力閥等潤滑備件。
　　四、檢（jiǎn）修心得
　　1、不是間隙調整的越小密封效果越好
　　其實不然，在間隙調（diào）整時一定要看圖（tú）紙，隻要明確圖紙要求間隙（xì）後才可調整螺栓。我們之前就是（shì）因為沒（méi）有很好的（de）了解該尺寸結構，一味的緊（jǐn）固螺（luó）栓，導致個動圈被磨損，斷裂報廢。其實，壓縮量過大，可導（dǎo）致摩擦副（fù）急劇磨損，很容易燒損；過（guò）度的壓縮（suō）使螺栓失去了（le）調節動環端麵的能力，導致密封失效。
　　2、不是軸承座外（wài）壓蓋越緊越好
　　軸承座外壓蓋（gài）基本（běn）處（chù）於靜止狀態，相對較緊密封效（xiào）果會好些，但過緊也是有害（hài）的。一是引起軸承座外壓蓋因過度變形，影響密封效果；二是軸承座外壓蓋變（biàn）形會造成調節螺栓過度受力極易引起斷裂（liè）；三是安裝、拆卸困難（nán），極易（yì）損（sǔn）壞軸承座外壓蓋。
　　3、不是所有新備件都比舊備件（jiàn）好
　　相對而言，使用新機械密封（fēng）的效果好於舊的，但新機（jī）械密封的質量（liàng）或材質選擇不當時，配（pèi）合尺寸（cùn）誤差較大（dà）會（huì）影響密封（fēng）效果；在軸頸磨損不是很嚴重時（shí），還是不更換為好。因（yīn）為軸承座長時間處於靜止狀態，能使潤滑油中的聚合物和雜質（zhì）沉積為一體，起到了較好的密封（fēng）作用。
　　4、不是拆卸維修都比不拆好（hǎo）
　　實（shí）際上，一旦了解了泄漏的真實原因，采（cǎi）取相（xiàng）應的處理措施（例如，調整尺寸間隙等），不拆修比拆修更經濟和省力。
　　5、通過本次檢修使我感到我們對設備的點檢工作還有很（hěn）多欠缺，對設備性（xìng）能結構認識不足，設備潤滑和檢修製度不健全。
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